• 제목/요약/키워드: 횡방향 응력

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웨브 변단면보의 탄성좌굴에 대한 AISC 기준의 수정계수(B)에 관한 연구 (A Study of the Modification Factor(B) in the AISC Specification for Elastic Buckling of Web-Tapered Beams)

  • 류효진;임남형
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.45-49
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    • 2008
  • 본 논문에서는 미국 AISC-LRFD기준에서 제시하고 있는 웨브 변단면 I형 보의 탄성 좌굴강도 산정식을 고찰하였다. 미국 AISC-LRFD 기준의 기본 개념은 웨브 변단면 보를 가장 작은 단면과 동일한 크기를 가지면서 길이가 다른 등가 일정단면보로 대치하는 것이다. 또한 비지지 구간에 작용하는 응력 구배와 이웃한 보의 횡방향 구속효과를 고려하기 위하여 수정계수(B)를 적용하고 있다. AISC-LRFD 기준에 제시된 수정계수(B)와 유한요소해석결과와의 비교를 통해 본 논문에서는 수정계수(B)를 산정하기 위한 재 정의된 방법을 제안하였다.

선형 모멘트 하중을 받는 계단식 단면변화 I형보의 비탄성 횡-비틀림 좌굴강도산정을 위한 모멘트 구배계수 연구 (A Study on Moment Gradient Factor for Inelastic Lateral-Torsional Buckling Strength of Stepped I-Beam Subjected to Linear Moment Gradient)

  • 박종섭;손지민
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 일반적으로 연속경간을 가지는 강합성 I-형강 교량에 있어서 내부 지점 부근에서 상대적으로 큰 부모멘트가 발생하므로, 이에 경제적인 단면 활용을 위하여 변단면을 적용하여 휨강도를 증가시킨다. 본 연구에서는 기존 횡-비틀림 좌굴식에 관한 연구를 토대로 하여 비탄성 구간에 있는 계단식 I형보의 횡-비틀림 좌굴강도를 유한요소해석프로그램 ABAQUS(2007)를 이용하여 산정하고, 간편한 설계식을 제안하고 있다. 양단 및 일단 계단식 단면변화를 가지는 보에 대해서 고려하였으며, 플랜지 길이방향 비, 너비방향 비, 두께의 비로 계단식 I형보를 나타내었다. 해석에 사용된 단면매개변수는 각각 27가지 및 36가지 조합이며, 비탄성 횡-비틀림 거동을 고려하기위하여 잔류응력 및 초기결함을 고려한 비선형해석을 실시하였는데, Pi와 Trahair(1995)가 고려한 잔류응력의 형상과 국내 I형강 표준 치수 허용치에 근거하여 부재 길이의 0.1%를 초기제작오차로 고려하였다. 해석모델의 양쪽 끝단에는 모멘트하중을 재하하였다. 개발 제한된 식은 선형 모멘트 하중이 작용할 때 적용가능한 식으로 경제적이고 합리적인 설계에 적극 활용될 수 있을 것이며, 다양한 하중을 받는 계단식 단면 변화보의 비탄성 좌굴강도 연구에 활용될 수 있을 것이다.

철도교용 프리케스트 바닥판의 온도변화를 고려한 적정한 종방향 프리스트레스 수준의 산정 (Evaluation of Proper Level of the Longitudinal Prestress for the Precast Deck of Railway Bridges Considering the Temperature Change)

  • 전세진;김영진;김성운;김철영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3D호
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    • pp.499-509
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    • 2006
  • 프리캐스트 콘크리트 바닥판은 일반적인 현장타설 바닥판과 비교할 때 많은 장점을 가지고 있으며, 최근 국내에서도 도로교의 노후 바닥판 교체 공사 및 신설 도로교에 성공적으로 적용되고 있다. 하지만, 철도교에 프리캐스트 바닥판을 적용하기 위해서는 활하중, 장대레일 종하중, 시제동하중, 온도변화, 건조수축 등 도로교와 철도교의 하중 특성의 차이를 적절히 반영한 설계가 요구되며, 특히 횡방향 이음부의 연속성을 확보하여 일체화시키기 위해 바닥판 내부에 배치한 종방향 텐던의 적정한 프리스트레스 수준을 평가하는 연구가 요망된다. 따라서 본 연구에서는 철도교에 빈번히 적용되는 PSC 합성거더 철도교에 대하여 정밀한 3차원 유한요소해석을 통해 주요 설계하중이 유발하는 바닥판의 종방향 응력을 산정하였다. 그 결과 종방향 인장응력을 유발하는 지배적인 요인은 활하중보다는 바닥판의 온도 저하나 시동하중으로 나타났으며, 특히 온도의 영향은 설계기준상의 제안식 또는 이론식과도 비교해 가며 중점적으로 분석하였다. 종방향 인장응력을 상쇄하여 올바른 구조거동을 유도하기 위한 프리스트레스의 범위를 고찰한 결과, 대상 철도교에 대해 2.4 MPa 이상의 프리스트레스를 도입하는 것이 적정한 것으로 나타났으며 이는 도로교의 경우와 유사한 수준으로 평가되었다.

전단구속철근을 배치한 유공강판 전단연결재에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Behavior of the Perforated Rib Connector with Shearing Bars)

  • 김성칠;김영호;유성근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.175-182
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    • 2006
  • 강 콘크리트 합성구조에서 강재와 콘크리트 사이의 경계면에 효과적인 응력전달과 합성거동을 유도하기 위하여 스터드, 채널, 유공강판 등이 사용된다. 가장 광범위하게 사용하는 전단연결재는 스터드 형식이고, 최근에 들어서는 강판에 구멍을 뚫은 유공강판전단연결재인 Perfobond가 주목을 받고 있다. 본 연구는 강 콘크리트 합성교량에 적용하기 위한 Perfobond형 전단연결재의 연성능력과 전단성능을 향상시킬 목적으로 횡방향 전단구속철근을 배치하고, Push-out 실험을 수행하여 전단내력을 비교하였다. 실험결과, 유공강판 전단연결재에 전단구속철근, 횡방향 관통철근, 단부 지압판 등을 설치함에 따른 수평 저항성능이나 다웰효과 등에 의해 전단내력이 상승하였으며, 또한 최대내력 이후 변형능력이 유지되면서 연성거동 특성을 보였다.

광센서를 이용한 콘크리트 충진 FRP 스트럿 보강 PSC교량의 현장시험 (Optic Sensor-based Field Test of a PSC Bridge supported by Concrete Filled FRP Strut)

  • 이창선;강동훈;정원석;안주옥
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.209-212
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    • 2009
  • 최근 국내에서 적용되고 있는 콘크리트 충진 FRP 스트럿은 시공성 및 경제성 면에서 매우 뛰어난 공법으로 주목 받고 있으나 그 설계 및 시공에 있어 아직도 불확실한 요소를 내포하고 있다. 특히 최근에는 PSC 박스 거더교에서 교폭을 늘리고 자중을 줄이기 위해 콘크리트 충진 FRP 스트럿을 설치하는 공법이 다수 시공되고 있다. 본 연구에서는 이러한 대상교량에 대해 현장시험을 실시하여 교량시스템에서의 콘크리트 충진 FRP 스트럿 거동을 분석하는데 목적이 있다. 특히 전자기파 간섭에 면역이 우수한 광센서인 FBG 센서를 기반으로 하는 계측을 실시하여 잡음이 없는 우수한 결과를 성공적으로 획득하였다. 그 결과 FRP 스트럿은 하중 재하 위치와 속도에 관계없이 압축응력 상태에 존재하고 있으며 횡방향 거동에 지배되고 있음을 확인하였다.

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Bi-2223 초전도테이프의 임계전류 열화특성에 미치는 횡방향 압축응력의 영향 (Effect of transverse compressive stress on $I_{c}$ degradation characteristics in Bi-2223 superconducting tapes)

  • 신형섭;김병수;오상수;하동우;하홍수
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2003년도 학술대회 논문집
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    • pp.101-104
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    • 2003
  • Influences of transverse compressive stress on the critical current ( $I_{c}$) in AgMg and AgMn alloy sheathed Bi-2223 tapes were investigated at 77 K and 0 T. The $I_{c}$ degradation behavior depending on sample specifications was discussed in viewpoints of n-value and damage morphology. As a result, Bi-2223 tapes showed a significant drop in $I_{c}$ for stresses greater than 50MPa. The AgMg sheathed Bi-2223 tapes representing higher $I_{c}$ showed a lower $\sigma$$_{irr}$ and a significant $I_{c}$ degradation with increase in compressive stress. There existed a voltage tap separation dependency of the $I_{c}$ degradation behavior caused by the transverse compressive stress.sive stress.s.

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뒷채움의 다짐에 의한 횡방향(橫方向) 토압(土壓) (Compaction Induced Lateral Earth Pressures)

  • 정성교;정인준;김명모
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.51-64
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    • 1991
  • 옹벽(擁壁), 교대(橋臺), 지하벽(地下壁), 암거(暗渠) 암거(暗渠) 등(等)의 뒷채움 다짐으로 유발(誘發)되는 토압(土壓)을 산정(算定)하기 위하여 Ko조건(條件) 하(下)에서 응력이력(應力履歷)을 고려한 다주기(多週期) 이력모형(履歷模型)을 제안(提案)하고, 이 모형(模型)을 사용하여 새로운 다짐유발토압산정(誘發土壓算定) 이론식(理論式)을 개발(開發)하였다. 새로이 개발한 이론식(理論式)을 두 현장실험(現場實驗) 결과(結果)에 적용(適用)한 결과(結果) 좋은 일치(一致)를 보여 주었다.

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횡방향 구속철근비에 따른 교각요소부재의 응력-변형 거동 (Stress-Strain Behavior of Confined Concrete Columns according to Transverse Reinforcement Volumetric Ratio)

  • 오병환;김기완;최승원;이재훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.37-40
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    • 2004
  • An experimental study was conducted to investigate the stress-strain behavior of confined concrete columns according to transverse reinforcement volumetric ratio. Uniaxial loading tests of eleven column specimens$(250\times100\times500mm)$ with rectangular section were conducted to study effect of confinement. The main variables in this test are transverse reinforcement volumetric ratio and cross tie arrangement. the results indicate that the strength and the ductility of confined concrete columns are subjected to transverse reinforcement volumetric ration and cross tie arrangement.

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횡방향 충격을 받는 적층복합판의 층간전단응력 해석 (Interlaminar Shear Stresses of Laminated Composite Plates Subjected to Transversely Imp)

  • 안국찬;박승범;김봉환
    • 한국안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.31-37
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    • 2002
  • This paper demonstrates the analyses of the interlaminar shear stress of laminated composite plates subjected to transversely impact. For this purpose, a plate finite element model based on the higher order shear deformation plate theory in conjunction with static contact laws is developed. Test materials were CFRP with cross-ply laminate $[O_4/{\theta}_4]_S$, $[90_4/{\theta}_4]_S$ stacking sequences and angle-ply laminate $[{\theta}_4/-{\theta}_4]_S$, $[{\theta}_4/-{\theta}_4]_S$ stacking deguences with $2^t{\times}40^w{\times}100^l(mm)$ dimension. As a result, stacking seguence and fiber orientation were found to have a significant effect on the interlaminar stresses in composite laminates.

재하속도가 H-형강 기둥부재의 횡방향 거동에 미치는 영향 (Loading Rate Effect on the Lateral Response of H-Shape Steel Column)

  • 박민석;김철영;한종욱;채윤병
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권6호
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    • pp.637-644
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    • 2021
  • 대부분 동적 성능 평가는 반복 가력 실험을 수행함으로써 구조물의 동적 응답을 평가할 수 있다. 일반적으로 강재는 재하속도 의존성 재료로 알려져 있으며 기둥 부재의 횡방향인 수평방향 가력 시 기둥 부재의 축력인 수직하중이 작용하면 부재의 응답에 영향을 미친다. 하지만, 강재 기둥 구조물의 실험 시 수평 및 수직하중을 동시에 제어하는 것이 어려워 관련 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 기둥 부재를 ATS Compensator와 FLB 시스템을 이용하여 수평 및 수직하중을 고속으로 제어하였다. 실험은 H-형 구조용 압연강재인 SS275을 이용하여 수직 하중을 제어하면서 여러 속도로 단조 및 반복 가력 실험을 수행하고 부재의 항복 하중을 비교하였다. 또한, 유한요소해석 시 재하속도에 따라 새로운 항복 응력을 제안하고 수치해석을 통해 비교하였다.